在宇宙中，我们看得越远，就意味着看到了越遥远的过去。这是因为光速并不是无限的。光速有限造成的这种延迟，在地球上并不明显，对我们日常生活几乎没有丝毫影响。毕竟光速虽然有限，但对地球尺度而言实在太快了——1秒钟可绕地球7.5圈，连香飘飘也只能躲在厕所里哭泣。

也就是说，我们仰望星空，看到的实际上都是历史。不同距离的宇宙区域，为我们展现了不同时期的宇宙剖面。这就为天文学家研究宇宙的演化提供了便利。

在一项新研究中，天文学家利用多台望远镜瞄向宇宙深处，意外地发现了一群前所未见的古老大型星系。这些星系存在于宇宙大爆炸后20亿年左右，即大约118亿年前。

由于距离地球非常遥远且尘埃气体密布，这些星系显得极其暗淡。再加上宇宙膨胀将光波拉长，它们在可见光下难以被探知，以至于逃过了哈勃太空望远镜的法眼。

天文学家最初是从斯皮策太空望远镜的红外数据中注意到这些星系的。随后他们调用空间分辨率更高的阿塔卡玛毫米/亚毫米波阵列望远镜进行跟进研究，最终确认了39个古老大型星系。

在下图中，左边为哈勃拍摄的宇宙深空图，根本无法捕捉到这些星系的蛛丝马迹；左边则是阿塔卡玛毫米/亚毫米波阵列望远镜在远红外波下拍摄的成果。

宇宙膨胀造成光波被拉长的现象在天文学上被称为红移。天文学家正是根据星光的红移量，推断出它们在宇宙中穿行的时间。据估计，这些星系存在于宇宙大爆炸后20亿年左右。虽然身处宇宙如此早期，这些星系却已经演化得极其庞大，可能包含上万亿颗恒星。

令人头疼的是，这与当前的宇宙模型是相悖的。按照当前的宇宙模型，在如此早期的宇宙中是不可能如此高效地演化出如此庞大的星系的。当然，这并不意味着宇宙出了什么问题，而是我们对宇宙的认识出了问题。

另外，这些星系还为研究超大质量黑洞和暗物质提供了新线索。在宇宙如此早期，这些星系就已演化至如此庞大，它们的超大质量黑洞和暗物质应该也相对成熟。随着未来更多观测与研究的推进，相信还会有更多惊喜。

天文学家已经将相关发现发布在《自然》杂志上。